Что же такое карбон, он же углепластик? Это продукт высоких технологий — композиционный материал, где наполнителем служит углеродное волокно или ткань, а связующим (матрицей) является полимер (например, эпоксидная смола), который затвердевает при определенных условиях. У разных полимеров — разные условия отверждения: повышение температуры, наличие катализаторов, специальных отвердителей и пр.
Волокна в углепластике — 5-10 мкм и состоят из цепочек атомов углерода, выстроенных в кристаллическую решетку. Жгуты из таких волокон имеют очень высокое сопротивление на растяжение. Так, прочность на разрыв у углеволокна в четыре раза выше, чем у лучших марок стали. При этом, его плотность вчетверо меньше.
Применение карбона в строительстве
Усиление конструкций
Одно из важных направлений использования углепластика — когда на поверхности балки, стойки и пр. с помощью специального клея фиксируют сверхпрочную углеткань. При этом обеспечивается повышение прочности элементов в растянутых зонах и приопорных участках в зоне действия поперечных сил, а также сжатых элементов.
Конструкция, оклеенная углеволокном, получает дополнительно до 60 % прочности и до 110 % прочности на сжатие. Хоть и выглядит это недостаточно правдоподобно, все проверки по СНиП и ГОСТ это подтверждают.
Усиление прочности конструкции позволяет сократить размеры основания. Углеволокно удерживает на себе значительные нагрузки, самое главное, чтобы было, куда его приклеить. Сокращение необходимого материала за счет использования современного карбона является актуальным мероприятием для отдаленных регионов, куда сложно доставить тяжелые строительные материалы.армирование углеволокном
Готовые изделия из композита
В строительстве полимерные композиты — это материалы для изготовления градирен, емкостей для транспортировки и хранения химически активных веществ, трубопроводы разного назначения, элементы конструкций мостов, ограждения на автодорогах, плавательные бассейны, передвижные домики, выставочные павильоны и многое другое.
Достоинства карбона
- Многие знают о коррозии сборного железобетона, которую вызывает стальная арматура. При использовании сетки из углеродного волокна вместо стальной арматуры результаты получаются превосходными:
- Бетонные стеновые панели можно делать намного тоньше.
- Вес панелей становиться намного легче (до 75%).
- Не требуется дополнительная теплоизоляция потому, что углеволокно не проводит тепло или холод.
- Обладает высокой огнестойкостью.
- Этот новый материал уже используется для производства стеновых сендвич панелей.
Недостатки
- Углеродное волокно также имеет недостатки, которые должны быть приняты во внимание при планировании его использования.
- Этот материал довольно дорогой по сравнению с аналогами.
- Материал имеет способность отражать электрические волны, что может быть недостатком в некоторых случаях.
- Процесс изготовления композитов более трудоемкий, чем изготовление металла.
Однако, с развитем высоких технологий, теперешние недостатки углнпластиков (карбона, в частности) будут постепенно нивелироваться все возрастающими переимуществами этогэтих маетриалов. И это дает серьезный задел для их широкого применения в строительстве.
